DE10303444B3 - Verfahren zum Ermitteln eines Grundsteuersignals zum Steuern einer Kraftstoffpumpe - Google Patents

Verfahren zum Ermitteln eines Grundsteuersignals zum Steuern einer Kraftstoffpumpe Download PDF

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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren sichert eine Einhaltung eines Mindestdruckes am Eingang einer Vorförderpumpe, die von einer Kraftstoffpumpe hydraulisch angetrieben wird. Dazu wird in einem stationären Betriebszustand B1 der Brennkraftmaschine das Ansteuersignal PWM1 der Kraftstoffpumpe erfasst und die zur Einspritzung benötigte Kraftstoffmenge Qein ermittelt. Aufgrund einer Kennlinie oder einer Formel, die die Pumpenförderung QB1 in Abhängigkeit vom Ansteuersignal und vom Kraftstoffdruck beschreibt, wird eine Grundfördermenge Qpump berechnet, die die Kraftstoffpumpe ohne Einspritzung in dem vorliegenden Betriebszustand fördert. Aufgrund der Grundfördermenge Qpump wird ein der Grundfördermenge entsprechendes Grundsteuersignal PWM2 zur Ansteuerung der Kraftstoffpumpe ermittelt. Das Grundsteuersignal wird abgespeichert und zur Steuerung der Kraftstoffpumpe verwendet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Grundsteuersignals zum Steuern einer Kraftstoffpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Kraftstoffpumpen werden bei Einspritzsystemen eingesetzt, um entweder direkt ein Einspritzventil oder eine Hochdruckpumpe mit Kraftstoff zu versorgen. In vielen Anwendungsbereichen ist zusätzlich zur Kraftstoffpumpe noch eine Vorförderpumpe vorgesehen, die Kraftstoff zur Kraftstoffpumpe pumpt. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn Tanks mit verschiedenen Tankbereichen verwendet werden, so dass es erforderlich ist, Kraftstoff von den verschiedenen Tankbereichen zur Kraftstoffpumpe zu pumpen. Dabei werden beispielsweise Saugstrahlpumpen eingesetzt. Saugstrahlpumpen werden hydraulisch über Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe angetrieben.
  • Die Kraftstoffmenge, die von der Kraftstoffpumpe gefördert wird, hängt im Wesentlichen von der Kraftstoffmenge ab, die über Einspritzventile abgegeben wird. Somit kann der von der Kraftstoffpumpe geförderte Kraftstoffstrom stark variieren.
  • Aus der DE 199 51 751 A1 ist ein Kraftstofffördersystem für Kraftfahrzeuge bekannt, das einen Kraftstoffbehälter aufweist, in dem eine Kraftstoffförderpumpe angeordnet ist, die dem in dem Kraftstoffbehälter befindlichen Kraftstoff zu einem Motor fördert. Ferner weist das System einen Druckregler auf, der die vom Motor nicht benötigte, überschüssige Kraftstoffmenge über eine Rücklaufleitung zu dem Kraftstoffbehälter zurückfördert, wobei diese Kraftstoffrücklaufmenge bei einem Kraftstoffbehälter mit mindestens zwei Kammern mindestens eine in einer der Kammern befindliche Saugstrahlpumpe antreibt. In dem Kraftstofffördersystem ist eine Steuerung vorgesehen, die in einem ersten Steuerkreis in Abhängigkeit eines dem Motor zugeführten, über eine Einrichtung gemessenen Luftmassenstroms entsprechend den Betriebswerten und Betriebsbedingungen des Motors die für den Betrieb des Motors tatsächlich erforderliche Kraftstoffmenge sowie eine erforderliche Zusatzmenge durch Steuerung der Förderleistung der Kraftstoff-Förderpumpe einstellt. Durch die bedarfsorientierte Steuerung der Fördermenge ist es möglich, eine Kraftstoff-Förderpumpe mit einer geringeren Leistung zu verwenden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein zuverlässiges Verfahren zum Ermitteln eines Grundsteuersignals zum Steuern einer Kraftstoffpumpe bereitzustellen, mit dem ein zuverlässiger Antrieb einer Vorförderpumpe gegeben ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Für eine korrekte Funktionsfähigkeit der Saugstrahlpumpe ist es erforderlich, dass die Saugstrahlpumpe mit Kraftstoff mit einem Mindestdruck versorgt wird. Wird jedoch der für die Saugstrahlpumpe benötigte Kraftstoffdruck unterschritten, so ist eine zuverlässige Funktionsweise der Saugstrahlpumpe nicht mehr möglich. Weiterhin streuen die Förderleistungen der Kraftstoffpumpen in einem relativ großen Bereich, so dass eine präzise Vorsteuerung nicht möglich ist. Das Verfahren nach Anspruch 1 hat den Vorteil, dass das Grundsteuersignal beim Betrieb der Kraftstoffpumpe ermittelt wird. Damit wird zuverlässig ein Grundsteuersignal ermittelt, mit dem die Vorförderpumpe mit einem ausreichenden Kraftstoffdruck versorgt wird. Durch die Ermittlung des Grundsteuersignals während des Betriebs der Kraftstoffpumpe wird das Grundsteuersignal an die vorliegenden Randbedingungen des verwendeten Einspritzsystems angepasst. Zudem ist eine laufende Aktualisierung des Grundsteuersignals über die Laufzeit der Kraftstoffpumpe bzw. über die Laufzeit des Einspritzsystems möglich.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Vorzugsweise wird das Grundsteuersignal bei einem Betriebspunkt erfasst, bei dem wenig Kraftstoff eingespritzt wird und bei dem der Mindestdruck dem Druck entspricht, bei dem die Vorförderpumpe gerade erst richtig funktioniert. Damit weist der Betriebspunkt einen relativ geringen Abstand zu dem Betriebspunkt auf, bei dem kein Kraftstoff gefördert wird. Damit kann das Grundsteuersignal relativ genau aus dem Steuersignal des verwendeten Betriebspunktes ermittelt werden. Zudem liegt der Druck des Betriebspunktes bei dem Druck, der durch das Grundsteuersignal eingestellt werden soll. Damit ist es bei der Ermittlung des Grundsteuersignals nicht erforderlich, den Einfluss des Drucks zu berücksichtigen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird als Betriebspunkt ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine gewählt, bei dem sich die Brennkraftmaschine in einem betriebswarmen Zustand befindet. Im betriebswarmen Zustand sind stabile Verhältnisse des Einspritzsystems gegeben, so dass auch das Grundsteuersignal präzise ermittelt werden kann.
  • Vorzugsweise wird das Grundsteuersignal über eine Funktion berechnet, bei der das Steuersignal zur Ansteuerung der Kraftstoffpumpe als Funktion der einzuspritzenden Kraftstoffmenge beschrieben wird. Durch die Verwendung dieser Funktion ist eine einfache Berechnung des Grundsteuersignales möglich, da die einzuspritzende Kraftstoffmenge bekannt ist.
  • Für die Erfassung der Temperatur der Brennkraftmaschine wird vorzugsweise die Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine oder die Temperatur der Ansaugluft verwendet. Sowohl die Temperatur der Ansaugluft als auch die Temperatur der Kühlflüssigkeit geben eine relativ genaue Aussage über die Temperatur der Brennkraftmaschine.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Grundsteuersignal abgespeichert, so dass das Grundsteuersignal bei einem Neustart der Brennkraftmaschine wieder zur Verfügung steht. Vorzugsweise wird das Grundsteuersignal als Diagnosesignal zur Bewertung der Funktionsfähigkeit des Einspritzsystems verwendet. Dabei kann das Grundsteuersignal verwendet werden, um eine Fehlfunktion des Einspritzsystems der Kraftstoffpumpe, der Hochdruckpumpe oder der Vorförderpumpe zu erkennen.
  • Da sich die Funktionsfähigkeit der Kraftstoffpumpe und der Saugstrahlpumpe im Laufe des Betriebes ändern kann, wird in einer bevorzugten Ausführungsform das Grundsteuersignal periodisch berechnet und aktualisiert abgespeichert. Damit ist eine Adaption des Grundsteuersignals an Veränderungen der Fördercharakteristik der Kraftstoffpumpe, der Vorförderpumpe oder der Hochdruckpumpe möglich.
  • Vorzugsweise wird ein Steuersignal für die Kraftstoffpumpe aus dem Grundsteuersignal und dem Steuersignal für die einzuspritzende Kraftstoffmenge berechnet. Damit kann die Berechnung des Grundsteuersignales vereinfacht werden, da das Grundsteuersignal nicht bei jedem Einspritzvorgang neu berechnet werden muss. Zudem wird das Grundsteuersignal vor zugsweise nur in einem festgelegten Kraftstoffdruckbereich, der unter einem maximalen Druckbereich der Kraftstoffpumpe liegt, verwendet. Damit wird eine Überlastung der Kraftstoffpumpe und eine unnötig überhöhte Förderung vermieden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung eines Einspritzsystems für eine Brennkraftmaschine,
  • 2 eine schematische Darstellung von Programmblöcken, mit denen das Steuerverfahren der Kraftstoffpumpe ausgeführt wird,
  • 3 ein Ablaufdiagramm zur Ermittlung des Grundsteuersignals und
  • 4 ein Diagramm, das das Steuersignal der Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit von der Pumpmenge der Kraftstoffpumpe zeigt.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine 12. Die Brennkraftmaschine 12 weist eine Vielzahl von Zylindern auf, denen jeweils ein Einspritzventil 10 zugeordnet ist. Die Einspritzventile 10 werden von einer Kraftstoffleiste 9 mit Kraftstoff versorgt. Die Kraftstoffleiste 9 ist über eine Zuleitung an einen Ausgang einer Hochdruckpumpe 8 angeschlossen. Ein Eingang der Hochdruckpumpe 8 ist an ein Vordruckleitungssystem 13 angeschlossen. Das Vordruckleitungssystem 13 steht über ein Rückschlagventil 5 mit einem Ausgang einer Kraftstoffpumpe 3 in Verbindung. Zudem weist das Vordruckleitungssystem 13 ein Sicherheitsventil 7 auf, das bei Überschreiten eines maximalen Druckes im Vordruckleitungssystem 13 öffnet und Kraftstoff in einen Kraftstofftank 11 zurückführt. Die Kraftstoffpumpe 3 ist im Kraftstofftank 11 angeordnet und wird von einer Saugstrahlpumpe 4, die eine Vorförderpumpe darstellt, mit Kraftstoff versorgt. Die Saugstrahlpumpe 4 wird über eine Zuführleitung 14 von der Kraftstoffpumpe 3 hydraulisch angetrieben. Dazu ist die Zuführleitung 14 an den Ausgang der Kraftstoffpumpe 3 angeschlossen. Die Saugstrahlpumpe 4 weist eine Ansaugöffnung 15 auf, über die Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 11 angesaugt wird und zur Kraftstoffpumpe 3 befördert wird.
  • Die Anordnung einer Saugstrahlpumpe 4 ist insbesondere dann erforderlich, wenn der, Kraftstofftank 11 aufgrund seiner Ausformung Teilvolumina aufweist, in denen Kraftstoff ab einem Füllstand in getrennte Bereiche aufgeteilt ist. Bei dieser Anordnung ist es erforderlich, die Kraftstoffpumpe 3 in einem Teilvolumen anzuordnen und die Saugstrahlpumpe 4 in dem anderen Teilvolumen. Es können jedoch auch zwei Saugstrahlpumpen 4 vorgesehen sein, die in den zwei Teilvolumen angeordnet sind und Kraftstoff zur Kraftstoffpumpe 3 befördern.
  • Im Vordruckleitungssystem 13 ist ein Drucksensor 6 angeordnet, der über eine Signalleitung 16 mit einem Motorsteuergerät 1 verbunden ist. Das Motorsteuergerät 1 weist weitere Signalleitungen 17 auf, die mit der Brennkraftmaschine 12 und mit einem Drucksensor 26 an der Kraftstoffleiste 9 in Verbindung stehen. Zudem ist das Motorsteuergerät 1 über eine Ansteuerleitung 18 mit einem Pumpensteuergerät 2 verbunden. Das Pumpensteuergerät 2 ist über eine weitere Ansteuerleitung 19 an die Kraftstoffpumpe 3 angeschlossen. Das Motorsteuergerät 1 steht weiterhin über dritte Ansteuerleitungen, die nicht dargestellt sind, mit den Einspritzventilen 10 und mit der Hochdruckpumpe 8 in Verbindung.
  • Das Motorsteuergerät 1 steuert zum einen die Einspritzzeit und die Einspritzdauer der Einspritzvorgänge, die durch die Einspritzventile 10 ausgeführt werden. Zudem steuert das Motorsteuergerät 1 abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine 12 die von der Kraftstoffpumpe 3 zu fördernde Kraftstoffmenge, um die Einspritzventile 10 mit der benötigten Kraftstoffmenge mit dem benötigten Druck zu versorgen.
  • 2 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Regelalgorithmus für die Kraftstoffpumpe 3. Der Regelalgorithmus kann, wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, nur in dem Pumpensteuergerät 2 abgelegt sein, oder teilweise im Motorsteuergerät 1 und teilweise im Pumpensteuergerät 2 ausgeführt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden dem Pumpensteuergerät 2 über die Ansteuerleitung 18 von dem Motorsteuergerät 1 der von der Kraftstoffpumpe 3 geforderte Volumenstrom, die Kraftstofftemperatur, der Kraftstoffdrucksollwert in der Kraftstoffleiste 9 und der Kraftstoffdruckistwert in der Kraftstoffleiste 9 zugeführt. Dazu ist ein weiterer Drucksensor 26 vorgesehen, der an die Kraftstoffleiste 9 angeschlossen ist. Das Motorsteuergerät 1 erfasst über den Drucksensor 6 einen Vordruck in dem Vordruckleitungssystem 13. Die Kraftstofftemperatur wird von dem Motorsteuergerät 1 beispielsweise über die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine 12 oder über die Ansauglufttemperatur im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine 12 gemessen. Der Kraftstoffdrucksollwert wird vom Motorsteuergerät 1 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine wie z.B. die Drehzahl und die Last und in Abhängigkeit von Kennlinien ermittelt. Der geforderte Volumenstrom wird vom Motorsteuergerät 1 in Abhängigkeit von der bei den nächsten Einspritzvorgängen einzuspritzenden Kraftstoffmenge berechnet.
  • Das Pumpensteuergerät 2 ermittelt aus dem geforderten Volumenstrom, der Kraftstofftemperatur und dem Kraftstoffdrucksollwert über einen Vorsteuerblock 20 einen Vorsteuerwert V, der zu einer Addiereinheit 21 geführt wird. Parallel dazu ermittelt das Pumpensteuergerät 2 aus dem Kraftstoffdrucksollwert und dem Kraftstoffdruckistwert in einem PI-Reglerblock 22 einen Reglerwert R, der ebenfalls der Addiereinheit 21 zugeführt wird. Die zur Berechnung des Vorsteuerwertes und des Reglerwertes benötigten Formeln und Tabellen sind im Pumpensteuergerät 2 in einem Datenspeicher 25 abgelegt. Anstelle des dargestellten Reglersystems mit einem Vorsteuerblock 20 und einem PI-Regler 22 können auch andere Arten von Reglersystemen eingesetzt werden. Die Summe, die die Addiereinheit 21 ermittelt, wird einer Korrekturschaltung 23 zugeführt. Die Korrekturschaltung 23 berücksichtigt die aktuelle Spannung der Fahrzeugbatterie, die ebenfalls einen Einfluss auf die Leistung der Kraftstoffpumpe hat, da die Fahrzeugbatterie die Kraftstoffpumpe 3 mit Leistung versorgt. Die Korrekturschaltung 23 gibt als Ausgangssignal ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal aus, das über die weitere Ansteuerleitung 19 der Kraftstoffpumpe 3 zugeführt wird. Die weitere Ansteuerleitung 19 ist zudem an eine Berechnungsschaltung 24 angeschlossen, die wiederum mit dem Datenspeicher 25 verbunden ist. Der Datenspeicher 25 steht weiterhin mit dem Vorsteuerblock 20 in Verbindung und stellt dem Vorsteuerblock 20 ein abgespeichertes Grundsteuersignal zur Verfügung.
  • 3 zeigt einen schematischen Programmablauf, anhand dessen das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Grundsteuersignals näher erläutert wird. Bei Programmpunkt 50 startet die Brennkraftmaschine mit voreingestellten Parametern die Funktion des Einspritzsystems. Beim folgenden Programmpunkt 55 wird das Einspritzsystem von dem Motorsteuergerät 1 und dem Pumpensteuergerät 2 nach festgelegten Kennlinien und Verfahren in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine 12 betrieben.
  • Beim folgenden Programmpunkt 60 überprüft das Motorsteuergerät 1, ob die Brennkraftmaschine 12 eine Mindestbetriebstemperatur erreicht hat. Dazu wird entweder die Temperatur der Kühlflüssigkeit oder die Temperatur der Ansaugluft der Brennkraftmaschine erfasst. Erreicht die Brennkraftmaschine 12 einen betriebswarmen Zustand von beispielsweise 90°C, so wird bei dem folgenden Programmpunkt 65 von dem Motorsteuergerät 1 mit Hilfe des Drucksensors 6 überwacht, ob sich der Druck im Vordruckleitungssystem 13 in einem bestimmten Druckbereich befindet. Im gewählten Ausführungsbeispiel wird als Druckbereich ein Druckbereich von 4 bis 4,5 bar verwendet. Der verwendete Druckbereich liegt knapp über dem Druck von 4 bar, bei dem die verwendete Saugstrahlpumpe 4 eine volle Funktionsfähigkeit aufweist. Unterhalb von 4 bar ist der Druck zu niedrig, um eine korrekte Funktionsweise der Saugstrahlpumpe 4 zu gewährleisten. Liegt der Druck im Vordruckleitungssystem 13 in dem bestimmten Druckbereich, so wird anschließend bei Programmpunkt 70 überwacht, ob sich die Brennkraftmaschine 12 über einen festgelegten Zeitraum in einem stationären oder nahezu stationären Betriebszustand, vorzugsweise im Leerlauf, befindet. Anstelle des Leerlaufes kann auch jeder andere stationäre Betriebszustand verwendet werden, bei dem die Brennkraftmaschine einen nahezu konstanten Kraftstoffstrom von der Kraftstoffpumpe 3 fordert. Der Leerlauf bietet den Vorteil, dass der in die Brennkraftmaschine 12 einzuspritzende und damit der von der Kraftstoffpumpe geforderte Kraftstoffstrom relativ gering ist. Somit liegt der Leerlaufzustand nahe dem. Zustand der Nullförderung, d.h. nahe dem Zustand, bei dem die Kraftstoffpumpe 3 keinen Kraftstoff zur Hochdruckpumpe 8 fördern muss. Die Nullförderung entspricht dem Zustand, für den das Grundsteuersignal berechnet wird. Da im Leerlauf wenig Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 3 gefördert werden muss, ist eine Rückrechnung auf den Zustand der Nullförderung relativ genau. Bei einem anderen Betriebszustand, bei dem eine große Kraftstoffmenge von der Kraftstoffpumpe 3 zur Hochdruckpumpe 4 gefördert werden muss, ist es zwar auch möglich, den Zustand der Nullförderung abzuschätzen, was jedoch aufgrund des größeren Abstandes aufwändiger und evtl. ungenauer wird.
  • Erkennt nun das Motorsteuergerät 1 bei Programmpunkt 70, dass über eine festgelegte Zeitdauer, wie z.B. 2 Sekunden, ein Leerlauf im Bereich von 800 bis 1000 Umdrehungen pro Minute vorliegt, so gibt das Motorsteuergerät 1 ein Startsignal an das Pumpensteuergerät 2. Das Pumpensteuergerät 2 erfasst beim folgenden Programmpunkt 75 mit der Berechnungsschaltung 24 die Größe des momentanen PWM-Ansteuersignals, mit dem die Kraftstoffpumpe 3 angesteuert wird. Zudem ermittelt die Berechnungsschaltung 24 beim folgenden Programmpunkt 80 den momentan geforderten Volumenstrom, d.h. die Kraftstoffmenge Q, die von der Kraftstoffpumpe 3 den Einspritzventilen 10 für Einspritzvorgänge zuzuführen ist.
  • Anschließend berechnet das Pumpensteuergerät 2 mit der Berechnungsschaltung 24 beim folgenden Programmpunkt 85 ein Grundsteuersignal, mit dem die Kraftstoffpumpe 3 anzusteuern ist, um den benötigten Kraftstoffdruck von 4 bar zu erreichen, auch wenn, kein Kraftstoff von den Einspritzventilen 10 eingespritzt würde, d.h. auch wenn kein Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 3 zu den Einspritzventilen gefördert werden müsste.
  • Je nach Ausführungsform der Erfindung können dazu verschiedene Methoden verwendet werden. In einer ersten Ausführungsform ist dazu im Berechnungsblock 24 eine Formel abgelegt, die die von der Kraftstoffpumpe 3 geförderte Kraftstoffmenge in Abhängigkeit vom Ansteuersignal und vom Kraftstoffdruck beschreibt. Der Kraftstoffistdruck ist dem Pumpensteuergerät 2 bekannt und das Ansteuersignal wurde von der Berechnungsschaltung 24 ebenfalls erfasst. Aus der Formel wird die Pumpenfördermenge berechnet. Von der berechneten Pumpenfördermenge wird die Einspritzmenge abgezogen, die von den Einspritzventilen 10 eingespritzt wird. Die Einspritzmenge wurde vom Motorsteuergerät 1 berechnet und an die Berechnungsschaltung 24 weitergegeben. Somit wird eine Restfördermenge erhalten, die auch ohne Einspritzung bei konstantem Druck von der Kraftstoffpumpe 3 zu fördern ist. Anhand der Restfördermenge wird mit der bekannten Funktion das entsprechende Grundsteuersignal bei dem vorliegenden Kraftstoffdruck berechnet. Das berechnete Grundsteuersignal wird anschließend von dem Berechnungsblock 24 in den Datenspeicher 25 eingeschrieben. Der Datenspeicher 25 stellt das Grundsteuersignal dem Vorsteuerblock 20 zur Verfügung. Der Vorsteuerblock 20 verwendet bei zukünftigen Berechnungen des Vorsteuerwertes V das Grundsteuersignal G, das immer, auch bei einer Nullförderung der Kraftstoffpumpe 3 an die Kraftstoffpumpe 3 anzulegen ist.
  • 4 zeigt in einer schematischen Darstellung die Pumpenfördermenge Q in Abhängigkeit vom Ansteuersignal PWM für einen konstanten Kraftstoffdruck von 4 bar. Die Pumpenförder menge PF ist in Form einer Geraden in das Diagramm der 4 eingezeichnet. Bei einem ersten Betriebspunkt B1, der dem stationären Betriebszustand der Brennkraftmaschine 12 gemäß 3 entspricht, wird von der Kraftstoffpumpe 3 eine erste Pumpenfördermenge QB1 gefördert. Wird nun von der ersten Pumpenfördermenge QB1 die Einspritzmenge Qein abgezogen, die der Menge an Kraftstoff entspricht die in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird, so wird eine Grundfördermenge Qpump erhalten. Qpump ist somit die Fördermenge, die die Kraftstoffpumpe 3 ohne Einspritzung fördern muss, um den benötigten Kraftstoffdruck von 4 bar zu erhalten, der eine korrekte Funktionsweise der Saugstrahlpumpe 4 ermöglicht. Ausgehend von der Grundfördermenge Qpump kann nun über das Diagramm ein zweiter Betriebspunkt B2 an der Kennlinie PF festgelegt werden. Dem zweiten Betriebspunkt B2 kann ein pulsweitenmoduliertes Grundsteuersignal PWM2 zugeordnet werden. Somit kann auch anstelle einer Formel ein Diagramm mit einer Kennlinie zur Ermittlung des Grundsteuersignals verwendet werden.
  • Nach dem Abspeichern des Grundsteuersignales im Speicher 25 bei Programmpunkt 90 wird zu einem Warteprogrammpunkt 95 gesprungen. Beim Warteprogrammpunkt 95 wird eine vorgegebene Zeitdauer abgewartet, bevor erneut zu Programmpunkt 60 zurückverzweigt wird.
  • Das Pumpensteuergerät 2 verwendet bei zukünftigen Steuerverfahren immer mindestens das Grundsteuersignal, das auch bei einer Nullförderung, d.h. ohne Einspritzung von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine 12 den für die korrekte Funktionsweise der Saugstrahlpumpe 4 benötigten Kraftstoffdruck bereitstellt. Für die Funktionsfähigkeit der Saugstrahlpumpe reicht es aus, wenn das Grundsteuersignal nur in einem unteren Druckbereich von 0 bis 5 bar im Vordruckleitungssystem verwendet wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann anstelle der verwendeten Saugstrahlpumpe 4 auch bei jeder anderen Art von Vorförder pumpe verwendet werden, die einen Mindestdruck für eine korrekte Funktionsweise benötigt.
  • Wie aus 4 ersichtlich ist, kann anstelle des Leerlaufes an einem ersten Betriebspunkt B1 auch ein dritter Betriebspunkt B3 verwendet werden, bei dem viel Kraftstoff eingespritzt wird und damit eine dritte Pumpenfördermenge QB3 benötigt wird, die deutlich größer als die erste Pumpenfördermenge QB1 ist. Auch kann die Ermittlung der Förderleistung der Pumpe bei einem höheren Druck durchgeführt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird das berechnete Grundsteuersignal mit einem Vergleichswertebereich von der Berechnungsschaltung 24 verglichen. Weicht das Grundsteuersignal von dem Vergleichswertebereich ab, so wird eine Fehlfunktion des Einspritzsystems erkannt. Der Vergleichswertebereich definiert einen Wertebereich, der unter den möglichen Betriebszuständen auftreten kann.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Ermitteln eines Grundsteuersignals zum Steuern einer Kraftstoffpumpe eines Einspritzsystems während des Betriebes der Kraftstoffpumpe, wobei die Kraftstoffpumpe bei Ansteuerung mit dem Grundsteuersignal einen festgelegten Druck zur Versorgung einer Vorförderpumpe, insbesondere einer Saugstrahlpumpe aufbaut, wobei die Kraftstoffpumpe die Vorförderpumpe und eine Hochdruckpumpe mit Kraftstoff versorgt, wobei die Vorförderpumpe für eine korrekte Funktion von der Kraftstoffpumpe mit einem Mindestkraftstoffdruck versorgt werden muss, und die Vorförderpumpe die Kraftstoffpumpe wiederum mit Kraftstoff versorgt, wobei die Hochdruckpumpe Einspritzventile mit Kraftstoff versorgt, wobei abhängig von einer einzuspritzenden Kraftstoffmenge ein Steuersignal ermittelt wird, mit dem die Kraftstoffpumpe angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem annähernd konstanten Betriebspunkt des Einspritzsystems, bei dem der Kraftstoffdruck am Ausgang der Kraftstoffpumpe (3) über einem Mindestdruck liegt, das Grundsteuersignal als das Signal berechnet wird, mit dem die Kraftstoffpumpe (3) angesteuert werden muss, um den Mindestdruck am Ausgang der Kraftstoffpumpe (3) aufrecht zu erhalten, wenn kein Kraftstoff eingespritzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Mindestdruck der Druck gewählt wird, bei dem die Vorförderpumpe (4) gerade funktioniert.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebspunkt ein Betriebspunkt gewählt wird, bei dem sich die Brennkraftmaschine (12) in einem betriebswarmen Zustand befindet und die Drehzahl nahezu konstant ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Berechnung des Grundsteuersignals eine Formel verwendet wird, die das Steuersignal zur Ansteuerung der Kraftstoffpumpe (3) abhängig von der Fördermenge der Kraftstoffpumpe beschreibt, dass das aktuelle Steuersignal erfasst wird, dass die aktuelle Fördermenge berechnet wird, dass von der aktuellen Fördermenge die einzuspritzende Kraftstoffmenge abgezogen wird und eine Restfördermenge erhalten wird, und dass aus der Restfördermenge das Grundsteuersignal berechnet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine (12) die Temperatur einer Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine (12) oder die Temperatur einer Ansaugluft der Brennkraftmaschine (12) verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundsteuersignal abgespeichert wird und bei einem Neustart der Brennkraftmaschine (12) zur Ansteuerung der Kraftstoffpumpe (3) berücksichtigt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebspunkt ein Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine (12) verwendet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundsteuersignal als Diagnosesignal zur Bewertung der Funktionsfähigkeit des Einspritzsystems verwendet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundsteuersignal periodisch berechnet und aktualisiert abgespeichert wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal für die Kraftstoffpumpe (3) aus einem Steuersignal für die einzuspritzende Kraftstoffmenge und dem Grundsteuersignal berechnet wird.
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